印度對地觀測衛星發展現狀

李遠飛 張雅聲 周海俊 陰艷龍（中國人民解放軍裝備學院）

印度發射的對地觀測衛星包括“巴斯卡拉”（Bhaskara）系列、“羅希尼”（Rohini）系列、“印度遙感衛星”（IRS）系列、“雷達成像衛星”（RISAT）系列、與法國合作的“熱帶云”（Megha-Tropiques）衛星等。目前，印度在軌的“印度遙感衛星”系列、“雷達成像衛星”系列及其他衛星共有12顆，其中，“印度遙感衛星”系列是世界上最大的民用遙感衛星星座，能夠提供不同空間分辨率和不同光譜的圖像，主要用于農業、水資源、林業、生態學、城市建設和地質勘探等領域。

1 “印度遙感衛星”系列

“印度遙感衛星”由印度空間研究組織（ISRO）建造、發射和維護，為印度提供了諸多遙感服務。1988年發射了首顆衛星—印度遙感衛星－1A，現已發展了三代遙感衛星，第一代遙感衛星包括印度遙感衛星－1A、1B、1E/P1 、P2；第二代遙感衛星包括印度遙感衛星－1C、1D、P3、P4，目前這兩代衛星已經全部完成任務退役。第三代遙感衛星以“資源衛星”（RESOURCESAT）系列和“制圖衛星”（CARTOSAT）系列為代表，還包括“海洋衛星”（Oc eanSat）等，現在印度第三代遙感衛星全部在軌工作，共有9顆，分別為“技術實驗衛星”（TES），資源衛星－1、2，制圖衛星－1、2、2A、2B，海洋衛星－2和印度迷你衛星－1（IMS－1）。

“資源衛星”

資源衛星－1于2003年10月17日由“極軌衛星運載火箭”（PSLV）發射，是“印度遙感衛星”系列的第10顆衛星，不僅延續了由印度遙感衛星－1C、1D衛星提供的遙感數據服務，而且極大地增強了圖像質量。

資源衛星－1攜帶了3臺與印度遙感衛星－1C、1D衛星上相似的相機，但圖像分辨率有了極大的提升，線性成像自掃描遙感器－3（LISS－3）的分辨率為23.5m，線性成像自掃描遙感器－4的分辨率為5.8m，且具備全色和多光譜模式；先進寬視場遙感器（AWiFS）分辨率達到56m。

測試中的印度資源衛星－2

線性成像自掃描遙感器－3、4和先進寬視場遙感器的性能參數

“資源衛星”系列性能參數

資源衛星－2是印度空間研究組織建造的第18顆遙感衛星，于2011年4月20日發射。該衛星主要用于延續資源衛星－1的服務，向全球用戶提供遙感數據，同時提供更強的多譜段和空間覆蓋數據。

與資源衛星－1相比，資源衛星－2的主要變化包括：線性成像自掃描遙感器－4的多光譜圖像的幅寬由23.9km提升到70km，線性成像自掃描遙感器－3、4的輻射測量精度由7bit提升到10bit，先進寬視場遙感器的輻射測量精度由10bit提升到12bit；此外，一些載荷的電力設備更加小型化。資源衛星－2還攜帶了由加拿大COM DEV公司研制的自動識別系統（AIS），能夠在特高頻上根據衛星的位置、速度等信息對其進行監控。

制圖衛星－1又稱印度遙感衛星－P5，于2005年5月5日發射，是印度第一顆有能力在軌提供立體圖像的遙感衛星。制圖衛星－1攜帶了2臺全色相機，可以在可見光區域拍攝黑白立體圖像，其幅寬達到30km，分辨率達到2.5m。

制圖衛星－2于2007年1月10日發射，能夠提供場景特定點的圖像。該衛星攜帶了一臺全色相機，圖像幅寬達到9.6km，空間分辨率優于0.8m。

制圖衛星－2A于2008年4月28日發射，可以提供場景特定點圖像。該衛星攜帶了全色相機，空間分辨率優于0.8m，且幅寬達到9.6km。其獲取的圖像被用于繪圖、城鄉基礎設施開發與管理、土地信息系統（LIS）及地理信息系統（GIS）等。

“制圖衛星”

印度制圖衛星－2示意圖

印度制圖衛星－2上的全色相機拍攝的印度班加羅爾

“制圖衛星”系列性能參數

制圖衛星－2B是“印度遙感衛星”系列的第17顆衛星，于2010年7月12日發射。制圖衛星－2B攜帶1臺全色照相機，主要用于地理繪測等，其成像幅寬9.6km，分辨率優于0.8m。該衛星的側視能力達到±26°，能夠獲得立體圖像。制圖衛星－2系列3顆衛星形成了相當強大的對地監視能力。

目前，印度軍方并不滿足于現有的偵察監視能力，下一代遙感衛星制圖衛星－3系列的性能將有進一步提高，制圖衛星－3A將在450km高度的軌道上實現優于0.5m的全色分辨率和約1m的多光譜分辨率。根據2010年印度空間研究組織公布的文件，制圖衛星－3A將在2014年發射。

“海洋衛星”

“海洋衛星”系列包括海洋衛星－1（又名印度遙感衛星－P4）和海洋衛星－2，分別于1999年和2009年發射。目前，海洋衛星－1已完成任務。

海洋衛星－2由極軌衛星運載火箭－C14火箭發射后，進入高度為720km的太陽同步軌道，傾角為98.28°，周期為99.31min。該衛星是一顆可跟蹤海洋生物和鑒別潛在漁區的綜合型衛星，還可協助預報海事趨勢和海岸帶研究，為天氣預報和氣象研究提供支持。該衛星攜帶有3種載荷，即海洋水色監視儀（OCM）、由印度空間研究組織研發的Ku頻段掃描散射儀（SCAT）和由意大利航天局（ASI）研發的大氣無線電掩星探測器（ROSA），設計壽命為5年。

“技術實驗衛星”

“技術實驗衛星”于2001年10月22日發射，是一顆試驗衛星，用于演示和驗證姿態控制系統、輕型航天器結構、固態記錄器、X頻段相控陣天線等技術。“技術實驗衛星”攜帶的全色相機能獲取1m分辨率的圖像。

印度迷你衛星－1

印度迷你衛星－1是一顆低成本成像微衛星，2008年4月28日與制圖衛星－2A連同8顆納衛星由極軌衛星運載火箭－C9火箭一同發射。該衛星攜帶了2個光學有效載荷：多光譜相機和高光譜相機，工作在可見光和近紅外譜段上。多光譜相機的分辨率為37m，幅寬為151km；高光譜相機分辨率約為506m，幅寬為129.5km。

印度海洋衛星－2

“技術實驗衛星”性能參數

印度迷你衛星-1性能參數

“雷達成像衛星”系列性能參數

印度對地觀測系統示意圖

2 “雷達成像衛星”

雷達成像衛星－2是印度第一顆合成孔徑雷達衛星，于2009年4月20日發射。其主要載荷X頻段合成孔徑雷達由以色列提供，能夠全天候監視印度周邊地區，并有助于繪圖和管理自然災害及開展反滲透和反恐怖分子活動。雖然印度空間研究組織表示該衛星僅用于增強印度的災難管理能力，但是多家印度媒體都曾報道稱這顆衛星可以用于軍事。

雷達成像衛星－1于2012年4月26日發射，是迄今印度發射的質量最大的對地觀測衛星，質量為1858kg，功率為2200W，印度專家稱該衛星主要用于氣象觀測，并未提及其軍事用途。雷達成像衛星－1是印度空間研究組織完全自主研發的首顆C頻段（5.35 GHz）合成孔徑雷達衛星，可穿透云層、日夜不間斷工作，主要用于農業和自然災害監測。

調試中的印度雷達成像衛星－1

雷達成像衛星－1分辨率最高能達到1m。除這一高分辨率成像模式外，它還可以依據成像目標類型在2種較低分辨率的模式下工作。該衛星數據傳輸速率為640Mbit/s。

“熱帶云”性能參數

3 “熱帶云”衛星

“熱帶云”衛星是印度與法國合作建造的一顆氣象觀測衛星，用于研究熱帶地區的水循環和能量交換。“熱帶云”衛星攜帶了4種有效載荷：①降雨和大氣結構微波分析探測儀（MADRAS），是由法國和印度共同研發的成像輻射計；②濕度垂直剖面探測器（SAPHIR），由法國研制；③輻射平衡掃描儀（ScaRaB），由法國研制；④大氣無線電掩星探測器(ROSA)，由意大利航天局研制。

4 結語

綜上所述，印度對地觀測衛星不僅數量較多，而且經過30多年的發展已經取得了很大的進步。其空間分辨率和光譜分辨率都有實質性的提升，重訪周期逐漸降低，且其衛星壽命也表現得十分出色，一般都遠超設計壽命。雖然印度對地觀測衛星與美國、法國等國家的衛星水平還有一定的差距，但是，從總體上講印度對地觀測衛星已經初見規模，能夠提供功能比較全面的服務。